Des pierres de soleil mystérieuses dans des textes viking médiévaux auraient vraiment pu fonctionner

Quand les Vikings ont navigué pour la première fois au Groenland à la fin du 10th siècle, ils n’ont pas de compas pour les guider; cette technologie n'atteindra pas l'Europe jusqu'à la fin du 16th siècle. Alors, comment l'ont-ils fait? Selon une nouvelle simulation informatique, une méthode inhabituelle évoquée dans une saga islandaise vieille de huit ou neuf cents ans aurait été suffisamment précise pour amener les navires vikings en toute sécurité au Groenland.

«Les légendes viking (appelées sagas) font référence à de mystérieux outils, des pierres de soleil, avec lesquelles elles pourraient déterminer la position du Soleil invisible par temps nuageux ou brumeux», a déclaré l'archéologue Gabor Horvath à Ars Technica.

Dans La saga du roi Olaf, le roi titulaire, qui a dirigé la Norvège de 955 à 1030, à peu près au moment où les Vikings se sont installés au Groenland, rend visite à un chef de clan dans une région reculée du pays pour enquêter sur des vols de bétail. Là, il passe la nuit dans une maison en rotation et réalise un rêve étrange, que les fils du chef interprètent comme une vision des rois qui succéderaient à Olaf comme dirigeants de la Norvège. Une partie du texte décrit une pierre qui permet au roi de regarder à travers des nuages ​​denses et de la neige pour déterminer la position du soleil:

«Le temps était épais et neigeux comme l'avait prédit Sigurður. Puis le roi convoqua Sigurður et Dagur (les fils de Rauðúlfur). Le roi fit regarder les gens et ils ne pouvaient voir nulle part un ciel dégagé. Puis il demanda à Sigurður de dire où se trouvait le soleil à ce moment-là. Il a donné une affirmation claire. Ensuite, le roi leur a demandé d'aller chercher la pierre solaire et l'a levée. Il a vu où la lumière irradiait de la pierre et a ainsi directement vérifié la prédiction de Sigurður. "

Cela ressemble un peu à un tour de magie, mais des objets appelés pierres solaires ou pierres de soleil apparaissent également dans les inventaires des églises d'Islande. Un archéologue nommé Thorvild Ramskou a suggéré que les pierres apparemment mystiques pourraient en fait être des instruments de navigation banals pour déterminer la position du Soleil, bien qu’à l’époque, il ne sache pas exactement comment elles fonctionnent. Les archéologues et les historiens pensent maintenant que les pierres solaires de Viking pourraient en réalité être un minéral appelé calcite, ou longeron islandais, dont la structure cristalline polarise la lumière.

Normalement, si vous regardez à travers un cristal de calcite, vous voyez double. Mais lorsque vous alignez le cristal perpendiculairement à la lumière, la double image se résout en un seul point. Une série d’expériences de 2011 a montré qu’en regardant à travers un cristal de calcite, on pourrait déterminer la direction du Soleil et donc quelle direction est vers l’ouest, à quelques degrés près même par temps crépuscule. Et une nouvelle étude indique que les Vikings auraient pu se frayer un chemin de manière fiable sur 1 600 km d’océan, de la Norvège au Groenland, en utilisant uniquement des pierres de soleil pour leur navigation.

Simuler un voyage Viking

Horvath a utilisé un programme informatique pour simuler 1 000 voyages de la ville portuaire de Bergen, en Norvège, à la colonie de Hvarf, sur la côte sud du Groenland. Chaque voyage commençait soit à l'équinoxe de printemps, soit au solstice d'été, avec une quantité de couverture nuageuse choisie au hasard. Pour effectuer le voyage de 1 600 km en trois semaines, les Vikings simulés devront naviguer vers l'ouest à une latitude d'environ 60⁰21'N.

Au lever du soleil le premier jour du voyage, le programme simulait la première observation en utilisant une pierre de calcite, de cordiérite ou de tourmaline. Grâce aux expériences de 2011, le programme connaissait la marge d'erreur de chaque cristal, qui dépend de la couverture nuageuse et de l'angle du soleil dans le ciel. Il a donc choisi un titre aléatoire dans la marge d'erreur et a mis les voiles à 11 MPH. Le navire simulé suivrait ce cap jusqu’à la prochaine observation, le programme en générant un nouveau.

Ce processus a été répété jusqu'à ce que le navire virtuel se déplace suffisamment pour atteindre le Groenland. Si le voyage s'est terminé avec le navire suffisamment proche pour voir les montagnes de la côte du Groenland, il a été considéré comme un succès. Et dans l’ensemble, cela a plutôt bien fonctionné. Tant que le navigateur simulé prenait connaissance au moins une fois toutes les trois heures, les Vikings arrivaient sans encombre plus de 92% du temps.

«Personne ne sait si les Vikings ont vraiment utilisé cette méthode», ont écrit Horvath et ses collègues. "Cependant, s'ils le faisaient, ils pourraient naviguer avec elle avec précision."

Mais si le navigateur prenait connaissance toutes les quatre heures, le navire ne se rendrait au Groenland que dans 32,1 à 58,7% des cas. Avec des observations toutes les six heures, le taux de réussite est tombé en dessous de 10%. De toute évidence, les navigateurs vikings ne pouvaient pas se permettre de se relâcher. S'éloigner trop au nord risquerait de placer un navire sur une partie désordonnée de la côte nord du Groenland, où il risquait de manquer de nourriture ou d'eau avant d'arriver à port. L'alternative pourrait être encore pire.

"Dans les cas où les routes de navigation tendaient considérablement vers le sud, les voyages de Viking n'atteignaient jamais le Groenland, mais se terminaient à la mort de tout l'équipage dans l'océan Atlantique ou atteignaient l'Amérique du Nord", ont écrit Horvath et ses collègues. C'est peut-être ce genre d'erreur de navigation qui a amené les colons vikings sur la côte de Terre-Neuve vers l'an 1000.

Bien sûr, comme toutes les simulations, celle-ci teste une version très simple de la réalité. Les navires qui traversent l'Atlantique Nord font face à des tempêtes, des vents violents et des courants océaniques. Un navire aux voiles déployées pour la nuit peut encore dériver le matin.

"Tout cela sera étudié par nous à l'avenir", a déclaré Horvath à Ars. Il souhaite trouver les conditions environnementales à l'origine de la dégradation de la navigation dans les sunstone. «S'il pouvait être systématiquement démontré que la navigation réussie ne se produit que dans des conditions simulées [qui sont] loin de la réalité ou qui sont rares, cela démontrerait bien la robustesse de nos conclusions présentées ici», a-t-il déclaré.

Rien de nouveau sous le soleil

Les archéologues et les historiens ont maintenant de bonnes raisons de penser que la calcite ou d’autres minéraux auraient pu être les pierres de soleil tirées de textes médiévaux; ce qu'ils n'ont toujours pas est une preuve archéologique que les Vikings ont en fait fait utiliser ces minéraux comme instruments de navigation. Jusqu'à présent, aucun cristal de calcite, de cordiérite ou de tourmaline n'a été trouvé sur un site archéologique viking. Mais les archéologues ont trouvé un morceau de calcite sur l'épave d'un navire de guerre britannique, Alderney, qui est tombé des îles Anglo-Normandes en 1592. Le cristal était à proximité d'instruments de navigation.

Si les pierres de soleil décrites dans les inventaires des sagas et des églises islandais sont vraiment des outils de navigation en cristal, il n’est peut-être pas surprenant qu’elles fonctionnent aussi bien. Lorsque Ramskou suggéra cette idée en 1967, il ne comprit pas au début exactement comment les pierres de soleil permettaient aux Vikings de trouver le Soleil au crépuscule ou au milieu de la couverture nuageuse.

Mais un jeune homme de dix ans à Copenhague a lu le journal dans lequel Ramskou a publié son article, et le jeune passionné d’archéologie a parlé à son père des pierres de soleil viking. Le père de l’enfant était un navigateur de Scandinavian Airlines (SAS) à Copenhague, et il pensait que l’idée de regarder à travers un filtre pour localiser la direction du Soleil par une journée nuageuse semblait familière. Les aviateurs de l'époque utilisaient des feuilles de plastique polarisant, montées sur un objet ressemblant à un sextant, pour faire exactement la même chose lorsqu'ils volaient à de hautes latitudes, où un compas magnétique ne fonctionnerait pas de manière fiable.

Le navigateur SAS aurait apparemment contacté Ramskou, qui aurait immédiatement identifié quelques cristaux polarisants, dont la cordiérite, qui passe du jaune au bleu foncé à angle droit avec les rayons du Soleil. Il l'a testé sur un vol SAS du Groenland à destination du Danemark, avec des résultats encourageants. Donc, si Horvath et ses collègues ont raison, 20th Les pilotes du siècle utilisent peut-être la même méthode que les Vikings du Moyen Age.

Royal Society Open Science, 2017. DOI: 10.1098 / rsos.172187 (À propos des DOI).